Procédé et dispositif pour le traitement de liquides par vaporisation et condensation. La présente invention a pour objet un procédé. pour le traitement de liquides par vaporisation et condensation en utilisant une chute de température produite par un agent opérant tour<B>à</B> tour vaporisé et condensé, ce procédé consistant en ce que la vaporisation de l'agent opérant et du liquide<B>à</B> traiter est obtenue en les soumettant<B>à</B> une pression inférieure<B>à</B> la pression atmosphérique.
Einvention comprend en outre un dis positif, pour la réalisation de ce procédé, constitué par une chambre pour le liquide<B>à</B> traiter qui est en communication avec une autre chambre destinée<B>à</B> recevoir les vapeurs de ce liquide et par deux récipients, reliés entre eux par une conduite<U>où</U> est insérée une soupape régulatrice, dont un, destiné<B>à</B> contenir un agent opérant liquide, est relié avec le conduit d'aspiration d'un compresseur, et l'autre, pour contenir les vapeurs de cet agent opérant, est relié avec le conduit de compression de ce compresseur,
le tout étant établi de telle soi-te qu'il puisse se produire un échanue de chaleur entre la chambre pour le liquide<B>à</B> traiter et le récipient pour les vapeurs de l'agent opérant ainsi qu'entre la chambre pour les vapeurs du liquide<B>à</B> traiter et le récipient pour l'agent opérant liquide.
Le récipient pour contenir l'agent opérant liquide peut être de capacité plus grande que le volume de liquide qu'il doit contenir, de sorte que celui-ci présente une surface libre de grande étendue; le dégagement de ses vapeurs est alors favorisé par l'évaporation superficielle.
Le dessin annexé montre schématiquement, <B>à</B> titre d'exemple, trois formes d'exécution d'un dispositif suivant l'invention. La fig. <B>1</B> est la coupe verticale d'un dispositif pour la concen <B>'</B> tration ou pour la distillation de liquides; la fig. 2 montre en coupe verticale un appa reil de séchage, et la fig. <B>3</B> montre en coupe vertibale un autre type d'installation.
Dans la construction montrée en fig. <B>1,</B> le dispositif comprend deux chambres<B>1</B> et 2 en communication entre elles<B>à</B> travers un conduit<B>3</B> où est monté un ventilateur 4 qui engendre une pression dans la chambre<B>1</B> et une aspiration dans la chambre 2.<B>A</B> l'in térieur de la chambre<B>1</B> est logé un faisceau de tubes<B>5</B> dont les extrémités sont insérées dans des plaques<B>5'</B> qui séparent un com.- partilnent central<B>7</B> de deux compartiments d'extrémité<B>8</B> et<B>9</B> qui communiquent avec l'intérieur des tubes<B>5.</B> La chambre 2 con tient un faisceau de tubes<B>6</B> dont les ex trémités sont insérées dans des plaques<B>6'</B> qui séparent un compartiment<B>7'</B> de deux compartiments
d'extrémité<B>8'</B> et<B>9'</B> qui com muniquent avec l'intérieur des tubes<B>6.</B>
Les compartiments<B>9</B> et<B>8'</B> des chambres <B>1</B> et 2 sont reliés par un conduit<B>10</B> où est inséré un compresseur rotatif<B>11</B> capable de donner un débit élevé sous une faible dif- férence de pression.
Les compartiments<B>8</B> et<B>9'</B> communiquent entre eux<B>à</B> l'aide d'une conduite pourvue d'une vanne de réglage<B>13.</B>
Le compartiment<B>7'</B> de la chambre 2 com porte, en haut, une cloison 14 laissant une ouverture annulaire autour de chacun des tubes<B>6</B> et limitant un autre compartiment<B>15</B> où aboutit un conduit<B>16</B> pourvu d'une pompe <B>17</B> et venant du fond du compartiment<B>7'.</B> Sur le conduit<B>16</B> est branché un raccord d'introduction<B>18</B> et<B>à</B> l'intérieur de la chambre 2 est formée une chemise<B>19</B> dans laquelle peut être établie une circulation d'un fluide chaud pour élever la température au dégré voulu et compenser les pertes par radiation.
Au-dessus<B>du</B> fond du compartiment<B>7</B> de la chambre<B>1</B> est raccordé un conduit de décharge 20, et<B>à</B> ce compartiment ainsi qu'au compartiment<B>8</B> aboutissent deux branches 21 et 22 d'un tube<B>23,</B> en communication avec une soupape pneumatique (non représentée).
Le conduit 22 est raccordé avec un con duit 24.pourvu d'une vanne pour l'introduc tion du liquide opérant.
Pour mettre l'appareil en fonction, après avoir extrait l'air des compartiments<B>7</B> et<B>8</B> de la chambre<B>1 à</B> travers les conduits 22 et<B>23,</B> on introduit dans le compartiment<B>8,</B> <B>à</B> travers le conduit 24, une quantité déter minée d'un agent opérant, par exemple acide carbonique, ammoniaque, acide sulfureux, chlorure de méthyle, éther, etc. Lors du fonctionnement du compresseur<B>11</B> qui produit une aspiration dans le comparti ment<B>9,</B> le liquide opérant, qui descend dans les tubes<B>5,</B> se vaporise<B>à</B> Fintérieur de ces tubes et ses vapeurs, refoulées dans les tubes<B>6 de</B> la chambre 2, sont condensées dans ces tubes et le liquide produit s'assemble au fond du compartiment<B>9',
</B> d'où il revient au compartiment<B>8</B> en parcourant la con duite 12.
Les tubes<B>5</B> contenus dans la chambre<B>1</B> sont par<B>là</B> refroidis et les tubes<B>6</B> de la chambre 2 sont réchauffés; la différence de leurs températures peut être réglée par la man#uvre de la vanne<B>13,</B> ou en modifiant le débit du compresseur<B>11,</B> c'est-à-dire la différence de pression.
Le liquide<B>à</B> traiter est introduit<B>à</B> travers le raccord<B>18</B> d'où il passe dans le comparti ment<B>15</B> et de<B>là, à</B> travers les ouvertures annulaires entourant les différents tubes<B>6,</B> il coule sur la surface externe de ceux-ci. Par l'action de la chaleur que ces tubes reçoivent par effet de la condensation du liquide opérant<B>à</B> leur intérieur (et éventuelle ment aussi<B>à</B> cause du chauffage du liquide parcourant la chemise<B>19)</B> et<B>à</B> cause du fait que dans la chambre 2 règne une pression inférieure<B>à</B> la pression atmosphérique, une partie du liquider<B>à</B> traiter se vaporise, tandis que la partie demeurée liquide s'assemble sur le fond<B>6'</B> et est renvoyée par la pompe<B>17,</B> <B>à</B> travers le conduit<B>16,</B> dans le comparti ment<B>15.</B>
Les vapeurs dégagées dans le comparti ment<B>7'</B> sont refoulées par le ventilateur 4 dans<B>le</B> compartiment<B>7</B> où elles se conden sent en contact avec les tubes<B>5</B> refroidis par la vaporisation de l'agent opérant<B>à</B> leur intérieur et le liquide condensé- se décharge par le conduit 'LO.
Le traitement du liquide peut être effec tué<B>à</B> toute température sans que celle-ci ait une influence importante sur la quantité d'énergie nécessaire au fonctionnement du dispositif.
Dans la construction montrée en fig. 2, et qui est destinée particulièrement au séchage, les faisceaux<B>de</B> tubes<B>5</B> et<B>6</B> sont remplacés par deux récipients<B>25</B> et<B>26,</B> qui peuvent aussi être formés par des tubes, reliés entre eux par un conduit<B>27</B> où est inséré le com presseur<B>Il</B> et par le conduit 12 pourvu de la vanne de réglage'<B>13.</B>
Les récipients 25 et<B>26</B> sont logés<B>à</B> l'in térieur de chambres<B>28</B> et<B>29</B> en communi cation entre elles<B>à</B> travers un conduit<B>30</B> où est monté un ventilateur 4.
Les conduits 21 et 22, aboutissant respec tivement<B>à</B> la chambre<B>28</B> et<B>à</B> la chambre<B>25</B> et raccordés, par un conduit<B>23,</B> avec une pompe pneumatique, servent<B>à</B> l'extraction de l'air, taudis que le conduit 24 sert<B>à</B> l'in troduction du liquide opérant. 20 indique le tube de décharge du liquide condensé<B>.</B> et<B>31</B> et 32 sont les ouvertures pour Fintroduction et la décharge de la matière<B>à</B> sécher.
Le fonctionnement est analogue<B>à</B> celui précédemment déerit; l'humidité ou le liquide vaporisable contenu dans la* matière intro duite dans la chambre<B>29</B> est vaporisé par l'action de la chaleur dégagée par la cou- densation du liquide opérant dans la chambre <B>26</B> et par la dépression que le ventilateur 4 crée dans la chambre<B>29;</B> ses vapeurs sont condensées dans la chambre<B>28.</B>
Dans cette application, on peut aussi opérer<B>à</B> toute température voulue en ayant recours<B>à</B> un système quelconque de chauffage ou de refroidissement.
La fig. <B>3</B> montre schématiquement un dis positif dans lequel la circulation du liquide opérant est séparée de celle du liquide<B>à</B> traiter. Dans ce cas, le cycle du liquide opérant s'effectue dans les serpentins<B>5"</B> et<B>6"</B> en communication entre eux, d'une part,<B>à</B> travers un compresseur<B>11</B> et, d'autre part, <B>à</B> travers une vanne de réglage<B>13.</B> Le ser pentin<B>5"</B> est plongé dans un récipient<B>31</B> avec lequel sont raccordés les bouts d'un serpentin<B>33</B> logé dans la chambre<B>l'</B> où s'effectue la condensation du liquide en traite ment;
le serpentin 6\* est logé dans un réci pient 32 avec lequel sont raccordés les bouts d'un serpentin 34 logé dans la chambre 2' pour la vaporisation du liquide en traitement, cette chambre 2' communiquant avec la chambre<B>l' à</B> travers un ventilateur 4'.
Dans cette installation, le liquide opérant se vaporise dans le serpentin<B>5"</B> sous l'ac tion de l'aspiration produite par le compres seur<B>11,</B> et ses vapeurs sont refoulées par ce compresseur dans le serpentin<B>6"</B> où elles se condensent # le liquide condensé revient au serpentin<B>5" à</B> travers la vanne de réglage<B>13.</B> Le liquide circulant dans le récipient<B>31</B> et dans le serpentin<B>33</B> et qui est refroidi par effet de l'évaporation du liquide opérant, donne lieu, dans la chambre<B>1',
</B> au refroi dissement destiné.<B>à</B> provoquer la condensa tion des vape'urs du liquide en traitement taudis que le liquide circulant dans la chambre <B>32</B> et dans le serpentin 34 transporte dans la chambre 2' la chaleur dégagée par la con densation du liquide opérant dans le serpen tin<B>6".</B> Par l'action de cette chaleur et<B>à</B> cause du fait que dans la chambre 2' règne une pression inférieure<B>à</B> la pression-atmos- phérique, le liquide<B>à</B> traiter se vaporise dans cette chambre et ses vapeurs sont refoulées, par le ventilateur 4', dans la chambre<B>l'</B> où elles sont condensées.
La disposition des différents éléments de l'installation peut être changée, par exemple chacun des récipients<B>31</B> ou<B>32</B> peut fournir le liquide<B>à</B> plusieurs serpentins comme 33 et 34 respectivement, de façon que l'instal lation 5"-11-6" Peut servir<B>à</B> un certain nombre d'appareils 2'-4'-1' destinés<B>à</B> effec- tuer les traitements voulus.
Le choix de- l'agent opérant dépend de la température normale de régime la mieux appropriée au traitement du liquide oui de la matière qu'on a en vue, afin de pouvoir travailler dans de bonnes conditions de. pres sion dans les chambres occupées par l'agent opérant. Le rapport entre les débits des com presseurs ou ventilateurs agissant sur la matière traitée et sur l'agent opérant dépend du rapport entre la chaleur de vaporisation du liquide opérant et celle du liquide en traitement.
Dans toutes les constructions décrites, le <B>cycle</B> effectué par l'agent opérant est le même que dans une installation pour la production de froid, mais la différence de température entre le condenseur et le vaporisateur est petite par rapport<B>à,</B> celle existant dans les installations frigorifiques (elle peut être limitée <B>à</B> quelques degrés seulement) et le travail du- compresseur est limité<B>à</B> vaincre une faible pression.